La temperatura de un gas es de 20°C. Determina cuál será la temperatura si el volumen se duplica y la presión se reduce a la mitad.
Respuestas
Respuesta:
1.
●
En un recipiente de 5 L se introduce gas oxígeno a la presión de 4 atm.
¿Qué presión ejercerá si duplicamos el volumen del recipiente
sin que varíe su temperatura?
Como la temperatura permanece constante, al duplicar el volumen,
la presión se reducirá a la mitad, por lo que disminuirá hasta 2 atm,
de forma que el producto de la presión por el volumen siga siendo
constante e igual a 20 atm ? L.
2.
●
¿Cuál será el volumen que ocupa el gas del ejercicio anterior
si la presión se triplica?
Al triplicarse la presión, el volumen baja a la tercera parte, 5/3 de litro.
El producto de la presión por el volumen es: 20 atm ? L.
3.
●●
En el siguiente esquema se representan dos estados de un mismo gas.
Expresa matemáticamente la relación que hay entre la presión
y el volumen de un estado y la presión y el volumen del otro estado.
A temperatura constante, la relación es: P1V1 = P2V2.
4.
●
En un recipiente de 5 L se introduce gas oxígeno a la presión de 4 atm
y se observa que su temperatura es 27 °C. ¿Cuál será su presión si la
temperatura pasa a ser de 127 °C sin que varíe el volumen?
Primero hay que transformar la unidad de temperatura: 27 °C = 300 K
y 127 °C = 400 K.
A volumen constante, el cociente entre la presión y la temperatura
absoluta es constante,
, T
P
300
4 0 013 K
atm atm/K 1
1 = =
Si la temperatura aumenta hasta 400 K, la presión se calcula así:
0,013 5,3 T
P
T
P P P 400 K atm/K atm 1
1
2
2 2 == = " " 2
5.
●
Un gas ejerce una presión de 2 atm a 0 °C. ¿Cuál será su temperatura
si ha pasado a ejercer una presión de 4 atm sin que varíe el volumen?
Si la presión del gas se duplica sin que varíe el volumen,
la temperatura absoluta debe duplicarse también, ya que ambas
magnitudes son directamente proporcionales, por lo que
la temperatura llegaría hasta los 546 K.
●
●
1
➡
Estado 1
P1, V1
T = 50 °C
Estado 2
P2, V2
T = 50 °C
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27
SOLUCIONARIO
o.
K
6.
●●
La ley de Gay-Lussac nos dice que, a volumen constante, la presión
y la temperatura de un gas son magnitudes directamente proporcionales.
¿Podemos decir que, a volumen constante, si se duplica la presión
de un gas es porque se ha duplicado su temperatura?
Correcto. Si no varía el volumen, la presión y la temperatura son
directamente proporcionales.
7.
●●
En el siguiente esquema se representan dos estados de un mismo gas.
Expresa matemáticamente la relación que hay entre la presión
y la temperatura de un estado y la presión y la temperatura del otro estado.
A volumen constante la relación es: T
P
T
P
1
1
2
2 = .
8.
●
En un recipiente de 5 L se introduce gas oxígeno a la presión
de 4 atm y se observa que su temperatura es 27 °C. ¿Qué volumen
ocupará a 127 °C si no varía la presión?
Primero hay que transformar la unidad de temperatura: 27 °C = 300 K
y 127 °C = 400 K.
Cuando la presión no cambia, la relación entre el volumen
y la temperatura es constante:
0,017 T
V
K
L
1
1 =
Por tanto, si aumenta la temperatura hasta 400 K, el volumen
se obtiene de despejar en la ecuación:
0,017 V
400 K
2 L = "V2 = 6,7 L
9.
●
Un gas ocupa un volumen de 5 L a 0 °C. ¿Cuál será su temperatura
si ha pasado a ocupar un volumen de 10 L sin que varíe su presión?
Si se duplica el volumen de un gas y se mantiene la presión
constante, la temperatura se duplicará, ascendiendo hasta 546 K.
10.
●
La ley de Charles-Gay-Lussac nos dice que, a presión constante,
el volumen y la temperatura de un gas son magnitudes directamente
proporcionales. ¿Podemos decir que, a presión constante, si se duplica
el volumen de un gas es porque se ha duplicado su temperatura?
Correcto. Si la presión no varía, el volumen y la temperatura son
directamente proporcionales
Explicación: